专利名称：一种保护铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及保护铁，即象机车排障器一样设置在机车前面并设计成用来清除跌落到铁轨上或放置在铁轨上的障碍物(石头等)。
通晓这种装置已经很长时间了。对于机车前轴上的每个车轮，这种装置包含一个固定在轴箱上或车架上的臂，该臂弯向铁轨，这样该臂的端部就位于车轮的前面。
文件FR-A-2，653，729描述了一种这样的装置。该装置包含一个延伸支承，该支承的第一端部固定在车辆的前轴上。该支承的第二端部通过能量吸收装置支承着一个冲撞件，该冲撞件设置在车轮的前方和铁轨的附近。该能量吸收装置包含固定该冲撞件的第一盘。该第一盘与固定在延伸支承的第二端部的第二盘铰接，这两个盘相互平行。这两盘相距一个恒定距离。它们都具有销钉孔，(插入两盘销钉孔中的)销钉强迫这两个盘一起转动。在该冲撞件承受冲撞的情况下，力从该冲撞件传递到第一盘。如果该力大于销钉组的弹性极限，那么这些销钉就会变形，因此导致第一盘转动并使该冲撞件移动。
这种装置具有在猛烈冲境的情况下仅需更换已变形的销钉的优点。这种装置包含一种相当长的支承，在该支承的端部固定有能量吸收装置和冲撞件，因此该吸收装置和该冲撞件凸出在所述的端部。该支承由金属制成，尽管它可以具有蜂窝结构，但是该支承以及能量吸收装置和冲撞件一起仍构成一个大质量，其不能缓冲，因为它直接固定在轴箱上。所述的大质量可以在其本身和轴箱之间的连接件中产生疲劳现象。连接件中的一件因此可能折断，并且由于轴承受到多次的振动，保护铁有脱落的危险。
如该文件中所述，由于能量吸收装置位于该支承的端部，并且在平行于对应车轮的平面内，那么该装置的该部分重心就位于车轮的平面内。如果保护铁发生脱落，它可能会因为其前部的重量而落到铁轨上，而这可能是危险的。
本发明的保护铁能够减轻这些缺点。借助于制造支承的复合材料，本发明的保护铁制得重量较轻。此外，本发明的保护铁的重心相对于包含铁轨的纵向平面是偏离的。因此脱落的保护铁就不会落到铁轨上。
除减轻重量外，使用复合材料制造支承，还提供了比金属杆有更好的缓冲性能的优点。在一定程度上，该支承可吸收冲撞件上的冲击产生的力。
因此本发明提供了一种保护铁，对于铁路车辆的每个前轮，该保护铁包含一个延伸支承，该延伸支承的第一端部用固定装置固定在车辆的前轴上;以及一个设置在车轮前方和铁轨附近的冲撞件，该冲撞件固定在一个能量吸收装置上，而该吸收装置又固定在延伸支承的第二端部上，所述的保护铁的特征在于该延伸支承由复合材料制成，该能量吸收装置布置在该支承上，这样该保护铁的重心相对于包含铁轨的纵向平面是偏离的。
能量吸收装置可以布置在该支承的上方。
能量吸收装置可以包含固定有冲撞件的第一盘，第一盘铰接在第二盘上，第二盘固定在延伸支承的第二端部上且平行于第一盘，两盘保持相距一个恒定的距离，至少有一个销钉其一端嵌入第一盘中的孔内，而其另一端嵌入第二盘中的孔内。
用于固定支承的固定装置可以便利地由能把力传递到车辆前轴的连接件组成。
该延伸支承的第一端部可以便利地构成相应轴部分的下侧的保护装置。
延伸支承可以由以玻璃纤维为基础的复合材料制成。
第一盘可以作为例如沙管或油管一类的辅助件的支承。
阅读以非限定性实例给出的以下描述并参照附图，将更好地理解本发明并显示出其它优点和特点，在附图中
图1是装有本发明的保护铁的车架的局部正视图;
图2、3和4分别是本发明的保护铁的侧视图、俯视图和前视图。
图5和6是表示本发明的保护铁的细节的剖视图。
图1表示从一侧正视时看到的铁路车辆车架的前部。能够看到车架的构架10通过主悬挂弹簧11放置在轴箱12上。
保护铁1通过延伸支承2的后端固定在车辆的前轴上，支承2还有保护轴箱下侧的作用。延伸支承2的前端支承着能量吸收装置3，而装置3又支承着冲撞件4和沙管5的端部，这样所述沙管的管嘴51就位于铁轨7和对应车轮13的附近。
图2是从两铁轨间的位置看保护铁时的侧视图。图3是保护铁的俯视图。图4是图2中的Ⅳ-Ⅳ剖视图。
延伸支承2用例如玻璃纤维作基底的复合材料制成，并由两个纵向部分(即顶部21和底部22)装配在一起而构成。把两部分装配在一起就得到一种空心的支承。
该支承用下述的连接件23和24固定在轴箱上。
该支承的前端装有能量吸收装置3，其型式已在文件FR-A-2，653，729中描述。装置3包含一个第一盘31，冲撞件4就固定在第一盘31上，使该冲撞件位于铁轨上方约40毫米。盘31铰接在固定于支承2的第二盘32上。盘31和32相互平行。
盘32最好是圆形的，并通过支座25固定在支承2上。盘32带有作为轴的中心凸台33，盘31能在它上面转动。凸台的端部套有螺纹，并且螺母34以及垫圈35和36共同地把盘31固紧。
借助于凸台33上的轴肩，盘31和32相互之间保持固定的距离，盘31就位于该凸台的轴肩上。多个金属销钉37把盘31和32连接在一起，销钉的两端嵌入两盘的面对着的两孔中。销钉配置成平行于盘31的铰接轴线38。
由于能量吸收装置3布置在延伸支承2的上方，盘31和32位于相对铁轨倾斜的平面内。盘31延伸到车轮13的平面内以便支承冲撞件4。
可以调节冲撞件4相对于铁轨的高度。这种调节在车轮磨损时是必要的。为此目的，盘31和冲撞件4具有相向的锯齿形表面。在冲撞件相对于铁轨的高度设定之后，借助于螺栓41和螺母42，把盘31固定在冲撞件4上。
管夹43使沙管5固定在冲撞件4上。
盘31和冲撞件4可用铝制成;盘32可用钢制成。这就促使保护铁的重心偏离车轮的平面。
盘32在支座25的倾斜平面上，用四个螺钉39固定。该支座25可用铝制成。
在正常的工作条件下，支承2受到多种应力。该支承的结构和采用的固定方式必须能够承受所有这些应力。从图4、5和6能够更清楚地看到该支承的结构。
支承2的部分21和22用粘结法和铆接法装配在一起。在它们已被装配在一起之后，就可安装或配置使力正常传递的各种零件。
图4中穿过支承2的剖面显示出支承2的顶面和底面之间的隔套61。该隔套防止这个面之间的“鼓皮”(drum-skin)现象。该隔套可由铝制成。因为用了带有锁紧螺母的四个螺栓62来固定支座25(见图3)，所以就有四个隔套。包着螺栓62的套筒能够使剪力从金属部分传递到复合材料部分。足够宽的垫圈65能够使螺栓62头部施加的力分布良好。
图5剖面中表示的连接件24由在其上面焊有两个竖直钢法兰72的水平钢板71构成，形成的组件装在支承2之上。板71带有能使它固定到轴箱上的两个孔73(如图3所示)。支承2的顶部21装有一个顶部垫圈74和数个侧面垫圈75(只表示了一个侧面垫圈)，以便借助于螺钉76和77把支承2固定在连接件24上。金属环78能够使剪力从金属部分传递到复合材料部分。
图6剖面中表示的连接件23包括一个在其上用螺栓紧固有竖直钢角板82的水平钢板81，形成的组件装在支承2之上。板81带有能使件23固定在轴箱上的两个孔83(也在图3中表示)。支承2的顶部21装有一个顶部垫圈84和数个侧面垫圈85(只表示了一个侧面垫圈)，以便借助于螺栓86、87和88把支承2固定在连接件23上。支承2用装有锁紧螺母96、97和98的螺栓86、87和88预加载荷。与螺母和螺栓组件串接的弹簧垫圈(如91和92)能够补偿复合材料的任何蠕变。环93、94和95能够使剪力从金属零件上传递到复合材料制成的零件上。
螺母96靠压在凸肩的垫圈上，其凸肩伸向面对的环93。
顶部垫圈84带有用于保持螺栓86的头不动的槽，因此比较容易拧紧螺母。对于锁紧螺母97和98，相同的结构被用于侧面垫圈85。
权利要求
1.一种用于铁路车辆每个前轮的保护铁，它包括一个具有由固定装置固定在车辆前轴上的第一端部的延伸支承(2)和一个位于车轮(3)前方和铁轨(7)附近的冲撞件(4)，该冲撞件固定在能量吸收装置(3)上，该能量吸收装置(3)又固定在该延伸支承的第二端部上，所述的保护铁的特征在于该延伸支承由一种复合材料制成，该能量吸收装置(3)布置在该支承(2)上，使得该保护铁(1)的重心偏离包含铁轨的纵向平面。
2.根据权利要求1所述的保护铁，其特征在于能量吸收装置(3)布置在支承(2)的上方。
3.根据权利要求1或2所述的保护铁，其特征在于该能量吸收装置包含一个其上固定有冲撞件(4)的第一盘(31)，第一盘铰接在一个第二盘(32)上，第二盘(32)固定在延伸支承(2)的第二端部上并与第一盘平行，两盘相距一个恒定的距离，至少一个销钉(37)，其一端嵌入第一盘中的孔内而另一端嵌入第二盘中的孔内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的保护铁，其特征在于用于固定该支承的固定装置包括连接件(23、24)，以便使力传递到车辆的前轴上。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的保护铁，其特征在于该延伸支承(2)所述的第一端部对相应的轴部分的下侧构成一种保护装置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的保护铁，其特征在于该延伸支承由以玻璃纤维为基础的复合材料制成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的保护铁，其特征在于所述的第一盘(31)用作为如沙管(5)或油管那样的辅助件的支承。
全文摘要
一种用于铁路车辆的每个前轮的保护铁，该保护铁包含一个延伸支承，该延伸支承的第一端部用固定装置固定在车辆的前轴上，以及一个位于车轮前方和在铁轨附近的冲撞件，该冲撞件固定在一个能量吸收装置上，而该能量吸收装置又固定在该延伸的第二端部上，其特征在于该延伸支承由一种复合材料制成，该能量吸收装置布置在支承上，这样该保护铁的重心就偏离包含铁轨的纵向平面。
文档编号B61F19/06GK1094681SQ9312108
公开日1994年11月9日 申请日期1993年12月24日 优先权日1992年12月29日
发明者让-丹尼尔·纳斯特 申请人:Gec阿尔斯托姆运输公司